實(shí)驗(yàn)報(bào)告水果電池

關(guān)于實(shí)驗(yàn)報(bào)告水果電池第1頁(yè)，課件共14頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月探究水果電池電壓的影響因素

【摘要】:該實(shí)驗(yàn)主要探究水果電池電壓的影響因素，主要從電極插入深度，電極之間的距離，電極的材料，水果的種類(lèi)等方面入手。通過(guò)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，記錄分析數(shù)據(jù)進(jìn)而得出結(jié)論【關(guān)鍵詞】：水果，電壓，電極，距離，深度

【探究背景】：在學(xué)習(xí)完八年級(jí)下冊(cè)的電壓之后，同學(xué)們對(duì)水果電池頗感興趣，由于課上時(shí)間有限，所以也沒(méi)有對(duì)它做更深一步的研究。希望通過(guò)此實(shí)驗(yàn)可以更直觀的進(jìn)行分析論證，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)新問(wèn)題，不斷探究，不斷學(xué)習(xí)，增長(zhǎng)知識(shí)第2頁(yè)，課件共14頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

正文【實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)】：探究水果電池電壓的影響因素【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹浚和ㄟ^(guò)實(shí)驗(yàn)了解水果電池電壓的影響因素【實(shí)驗(yàn)器材】：各種水果若干，銅、鐵、鋅、鋁電極，導(dǎo)線若干，電壓表（0-3V）一個(gè)，刻度尺一把【實(shí)驗(yàn)猜想】1.水果電池的電壓跟水果種類(lèi)有關(guān)2.水果電池的電壓跟電極種類(lèi)有關(guān)3.水果電池的電壓跟電極插入它的深度有關(guān)4.水果電池的電壓跟電極之間的距離有關(guān)……

第3頁(yè)，課件共14頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月【實(shí)驗(yàn)步驟】

1.保證電極的種類(lèi)，電極插入深度，電極之間的距離保持不變，只改變水果的種類(lèi)（檸檬，梨子，蘋(píng)果，番茄，水蜜桃），觀察電壓表的示數(shù)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表一實(shí)驗(yàn)序號(hào)水果種類(lèi)電極種類(lèi)距離（cm）插入深度（cm）電壓（v）1

檸檬銅，鋅322.12梨子銅，鋅321.93蘋(píng)果銅，鋅321.74番茄銅，鋅321.65水蜜桃銅，鋅321.4

表一第4頁(yè)，課件共14頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.保證水果種類(lèi)，插入深度，距離不變，只改變電極種類(lèi)（銅鐵，銅鋅，銅鋁），實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如觀察電壓表的示數(shù)表二實(shí)驗(yàn)序號(hào)水果種類(lèi)電極種類(lèi)距離（cm）插入深度（cm）電壓（v）1檸檬銅鐵322.02檸檬銅鋅322.13檸檬銅鋁322.3表二第5頁(yè)，課件共14頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3.保證水果種類(lèi)，電極種類(lèi)，距離不變，只改變插入深度（1cm,2cm,3cm）,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如觀察電壓表的示數(shù)表三實(shí)驗(yàn)序號(hào)水果種類(lèi)電極種類(lèi)距離（cm）插入深度（cm）電壓（v）1檸檬銅鋅312.02檸檬銅鋅322.13檸檬銅鋅332.2

表三第6頁(yè)，課件共14頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.保證水果之類(lèi)，電極種類(lèi)，插入深度不變，只改變電極之間的距離（2cm,3cm,4cm）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如觀察電壓表的示數(shù)表四實(shí)驗(yàn)序號(hào) 水果種類(lèi)電極種類(lèi)距離（cm）插入深度（cm）電壓（v）1檸檬銅鋅222.32檸檬銅鋅322.13檸檬銅鋅421.9表四第7頁(yè)，課件共14頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月【實(shí)驗(yàn)總結(jié)、結(jié)論】1.表一數(shù)據(jù)可知，當(dāng)兩電極之間的距離、電極插入深度和電極種類(lèi)都相同時(shí)，不同種水果產(chǎn)生的電壓不同，產(chǎn)生電壓的大小由大到小依次是：檸檬、梨子、蘋(píng)果、番茄、水蜜桃。理論依據(jù)：能夠做電解液的是酸、堿、鹽的水溶液，所以水果中含酸的濃度越高，產(chǎn)生的電壓就越大。2.表二數(shù)據(jù)可知，當(dāng)水果種類(lèi)、兩電極之間的距離、電極插入深度都相同時(shí)，不同種電極搭配所產(chǎn)生的電壓不同，產(chǎn)生電壓的大小由小到大依次是：銅鐵、銅鋅、銅鋁。理論依據(jù)：金屬越活潑，和水果內(nèi)的酸反應(yīng)地越快速，產(chǎn)生電壓越大第8頁(yè)，課件共14頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3.由表三數(shù)據(jù)可知，兩電極間的距離一定時(shí)，電極插入的深度越深，產(chǎn)生的電壓越大。理論依據(jù)：電極插入的越深，與水果的接觸面積就越大，可以吸引電荷的面積就越大，對(duì)電荷的吸引力變大，所吸引的電荷數(shù)就越多，所以電壓就越大4.電極插入的深度一定時(shí)，兩電極間的距離越大，產(chǎn)生的電壓越小。理論依據(jù)：電極吸引電荷的能力（或者說(shuō)電級(jí)對(duì)電荷的控制力）是一定的，兩電極之間的距離越大，電極對(duì)電荷的吸引力就越小，所吸引的電荷數(shù)就越少，所以電壓就越小。另外兩電極之間的距離越大，正電荷與電子相互移動(dòng)的阻力就越大，移動(dòng)的速度就越慢，所以電流就越小。第9頁(yè)，課件共14頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月【實(shí)驗(yàn)反思】1.水果電解液在日常使用中，勢(shì)必會(huì)發(fā)生變質(zhì)的現(xiàn)象，如何解決這一問(wèn)題是水果電池制作的關(guān)鍵之一。我們認(rèn)為，使用防腐添加劑是解決此問(wèn)題的方法之一。但防腐添加劑是否會(huì)對(duì)水果導(dǎo)電性能產(chǎn)生影響？如，水果電解液中的物質(zhì)是否會(huì)與防腐添加劑發(fā)生反應(yīng)？防腐添加劑是否會(huì)降低水果電池的導(dǎo)電性？何種防腐添加劑適宜用于水果電解液的防腐中？適宜的防腐添加劑是否廉價(jià)易得？這些都是我們需要進(jìn)一步探討的問(wèn)題。第10頁(yè)，課件共14頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.腐爛的水果是否具有導(dǎo)電性還有待探究。在本次實(shí)驗(yàn)中，我們沒(méi)有進(jìn)行對(duì)腐熟水果導(dǎo)電性能的研究。但在實(shí)際生活中，腐爛的水果可以成為很好的肥料，那么，它的導(dǎo)電性能是否也沒(méi)有改變呢？若能夠以腐爛水果制作水果電池則能避免種植的水果腐爛后只能大批處理的浪費(fèi)現(xiàn)象，有效地利用資源。【參考資料】

1.水果（蘋(píng)果、梨子、橙子、橘子和西紅柿等）中含有大量的水果酸，是一種很好的電解質(zhì)。如果在水果中插入兩個(gè)電極，就會(huì)象化學(xué)電池一樣能產(chǎn)生出電流。影響水果產(chǎn)生電流大小的因素很多，有水果自身的原因（如水果的種類(lèi)、水果的大小和成熟程度），還有外界的原因，如插入水果的兩個(gè)電極的大小、兩電極間距和插入的深度等因素。在研究多種變量的探究中，關(guān)鍵是要控制好變量，即在探究某個(gè)變量產(chǎn)生的電流的影響時(shí)，其它的各種變量保持不變，并在對(duì)照中發(fā)現(xiàn)該變量的影響效果。

第11頁(yè)，課件共14頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.世界上最早的化學(xué)電池是意大利物理學(xué)家伏打（AlessandroVolta）設(shè)計(jì)并制成的。他把銅和鋅作為兩個(gè)電極插入食鹽溶液中（或酸、堿的溶液中），制成了最簡(jiǎn)單的化學(xué)電池。在這個(gè)電池中，一個(gè)電極是銅片，另一個(gè)電極是鋅片，電解質(zhì)是稀硫酸?；瘜W(xué)反應(yīng)發(fā)生在電解質(zhì)和電極之間，因?yàn)閮蓚€(gè)電極帶異種電荷，它們之間就存在了電壓。電壓引起了電荷的流動(dòng)。3.水果電池的的發(fā)電原理是：兩種金屬片的電化學(xué)活性是不一樣的，其中更活潑的那邊的金屬片能置換出水果中的酸性物質(zhì)的氫離子，由于產(chǎn)生了正電荷，整個(gè)系統(tǒng)需要保持穩(wěn)定（或者說(shuō)是產(chǎn)生了電場(chǎng)，電場(chǎng)造成下列結(jié)果），所以在組成原電池的情況下，由電子從回路中保持系統(tǒng)的穩(wěn)定，這樣的話(huà)理論上來(lái)說(shuō)電流大小直接和果酸濃度相關(guān)，（如果是要表達(dá)為一個(gè)函數(shù)關(guān)系的話(huà)，那么這個(gè)函數(shù)其實(shí)是和離子強(qiáng)度有關(guān)的而且還是定量關(guān)系，和離子濃度有定性的關(guān)系），在此情況下，如果回路的長(zhǎng)度改變，勢(shì)必造成回路的改變，所以也會(huì)造成電壓的改變。第12頁(yè)，課件共14頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.其他電池近年來(lái)，世界各國(guó)非常關(guān)注燃料電池的研發(fā)。燃料電池是一種將儲(chǔ)存在燃料和氧化劑中的化學(xué)能，直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置。由于燃料電池中無(wú)運(yùn)動(dòng)部件，燃料電池工作時(shí)很安靜且無(wú)機(jī)械磨損。如果不斷地從外部向燃料電池供給燃料和氧化劑，它就可以連續(xù)發(fā)電。傳統(tǒng)的火力發(fā)電站的燃燒能量大約有近70%要消耗在鍋爐和汽輪發(fā)電機(jī)這些龐大的設(shè)備上，而且燃燒時(shí)還會(huì)排放大量的有害物質(zhì)。而燃料電池發(fā)電的過(guò)程，是將燃料的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換為電能，不需要燃燒，沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng)部件，理論上能量轉(zhuǎn)換率為100%，裝置無(wú)論大小，實(shí)際發(fā)電效率可達(dá)40-60%，同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)直接安裝在企業(yè)，飯店，